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随着国民经济的发展和对石油,天然气资源需求的急剧增加,管线建设方兴未艾,对管线钢的需求也不断增加。在激烈的市场竞争下,世界上各油气公司普遍接受采用更高强度级别的管线钢,以便可以采用高压输送油气而降低成本。因此,近年来高压输送和厚壁、高强度的管线已经成为管线建设的一个新的发展趋势。X80管线钢作为新一代的高强管线钢,其开发和应用已经日益受到各国的重视。扩散氢是导致焊接冷裂纹的主要因素之一。本文使用快速熔敷金属扩散氢测量仪器,测定了不同焊接工艺参数组合下,焊态及焊后冷却到50℃熔敷金属中扩散氢的含量(HR,HR50),找出焊接线能量、预热温度对扩散氢扩散行为的影响。建立了氢的热扩散系数M与焊接线能量、预热温度、焊缝的平均厚度以及焊态初始扩散氢含量之间的经验方程。本文采用正交回归实验设计考察焊接线能量、预热温度及扩散氢含量对X80管线钢焊接冷裂纹的定量影响规律。通过测定不同焊接工艺参数组合下粗晶区的的焊接热循环曲线,确定焊接热循环参数tH、t8/5、t100,并成功建立了这些焊接热循环参数与焊接线能量、预热温度间的回归方程。结果表明线能量、预热温度对焊接热循环参数tH、t8/5、t100的均有显著影响,其中焊接线能量是主要影响因素。预热温度对t100的影响大于对tH、t8/5的影响。通过对不同焊接工艺参数下焊接热影响区粗晶区的组织进行观察,研究了焊接工艺参数、焊接热循环参数对焊接热影响区粗晶区的组织形态和构成的影响。为了评价Nb-Mo系和Nb-Cr系两种X80管线钢焊接冷裂纹的敏感性,对不同焊接工艺参数组合下的焊接接头的焊接HAZ的最高硬度Hmax进行了测试,分析了焊接HAZ的Hmax与焊接线能量、预热温度的关系,并对比分析两种X80管线钢的冷裂纹倾向。最后,通过插销试验,确定在不同焊接工艺参数组合下的Nb-Mo系X80管线钢的下临界应力σcr,通过多元回归,并建立下临界应力σcr工程判据和理论判据,使用这些判据可以对Nb-Mo系X80管线钢的冷裂纹倾向进行预测。